1、第五章 曲線運(yùn)動(dòng) 第七節(jié) 生活中的圓周運(yùn)動(dòng),人教版必修2,早在公元前6世紀(jì)，古希臘的畢達(dá)哥拉斯學(xué)派就認(rèn)為：“一切立體圖形中最美的是球體，一切平面圖形中最美的是圓形?！?“天體至圓，萬物做到極精妙者，無有不圓。圣人之德，古今之至文、法帖，以至一藝一術(shù)，必極圓而后登峰造極?！?（清）張英聰訓(xùn)齋語,“萬物皆以圓統(tǒng)之”，“圓是宇宙運(yùn)行的規(guī)律，是人類社會(huì)發(fā)展的規(guī)律，是萬事萬物生滅不息的總規(guī)律！” 馬建勛圓點(diǎn)哲學(xué),被譽(yù)為“天空立法者”的開普勒認(rèn)為：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是最為完美的運(yùn)動(dòng)！,受力分析：,Ff,提供向心力,火車以半徑R = 300m 在水平軌道上轉(zhuǎn)彎，火車質(zhì)量為8105 kg，速度為30m/s。鐵軌與車

2、輪之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.25。,向心力由軌道指向圓心的靜摩擦力提供,代入數(shù)據(jù)可得： Ff =2.4106N,但軌道提供的靜摩擦力最大值： Ff靜m=mg=1.96106N,“供需”不平衡，如何解決？,輪緣,鐵軌 (軌距),輪緣與外軌間的相互作用力太大，鐵軌和車輪極易受損！,外軌對輪緣的水平彈力提供火車轉(zhuǎn)彎的向心力，這種方法在實(shí)際中可取嗎？為什么？,例、火車速度為30m/s，彎道的半徑R =900m，火車的質(zhì)量m =8105kg，轉(zhuǎn)彎時(shí)輪緣對軌道側(cè)向的彈力多大？,F =8105 N,賽道的設(shè)計(jì),當(dāng)外軌略高于內(nèi)軌時(shí),火車受力,垂直軌道面的支持力N,火車向心力的來源,由G和N的合力提供,h,豎直向下

3、的重力G,彎道的圓心在哪兒？,h,h,N,h,F,如圖，斜面軌道傾角為，轉(zhuǎn)彎半徑R，要使車輪對內(nèi)外軌都無壓力,質(zhì)量為m的火車運(yùn)行的速率應(yīng)該多大?,火車拐彎應(yīng)以規(guī)定速度行駛,G,火車行駛速率vv規(guī)定,當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí),當(dāng)火車行駛速率vv規(guī)定時(shí),G,N,N,火車行駛速率vv規(guī)定,G,N,N,外軌對輪緣有側(cè)壓力,內(nèi)軌對輪緣有側(cè)壓力,列車速度過快，造成翻車事故,FNG，即汽車對橋的壓力大于其所受重力，處于超重狀態(tài)。,2、汽車過凹橋，在最低點(diǎn)時(shí)，車對凹橋的壓力怎樣？,1、汽車靜止在橋上與通過橋時(shí)的狀態(tài)是否相同？,FNG 即汽車對橋的壓力小于其所受重力，處于失重狀態(tài)。,3、汽車過凸橋時(shí)，在最高點(diǎn)時(shí)

4、，車對凸橋的壓力又怎樣？,當(dāng)汽車行駛速度越大，汽車對橋面的壓力越小。當(dāng) 時(shí)，壓力FN為零。處于完全失重狀態(tài)。,4、若汽車的運(yùn)動(dòng)速度變大，壓力如何變化？,思考與討論： 地球可以看做一個(gè)巨大的拱形橋，橋面的半徑就是地球的半徑。地面上有一輛汽車在行駛。 根據(jù)上面的分析，汽車速度越大，地面對它的支持力就越小。會(huì)不會(huì)出現(xiàn)這樣的情況：速度大到一定程度時(shí)，地面對車的支持力是零？這時(shí)駕駛員與座椅之間的壓力是多少？,在航天器中所有和重力有關(guān)的儀器都無法使用！,彈簧測力計(jì)無法測量物體的重力，,無法用天平測量物體的質(zhì)量,但仍能測量拉力或壓力的大小。,利用完全失重條件的科學(xué)研究,液體呈絕對球形,制造理想的滾珠,制造泡沫金屬,課堂練習(xí),1、如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)，物體所受向心力是 （ ） A重力 B彈力 C靜摩擦力 D滑動(dòng)摩擦力,B,2、下列說法中正確的是 （ ） A、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體沒有